DE756735C

DE756735C - Reflektorantenne

Info

Publication number: DE756735C
Application number: DEF86790D
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Schuster
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1939-05-13
Filing date: 1939-05-14
Publication date: 1951-08-16

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Reflektorantennen für den Empfang von Kurzwellen, welche sowohl zum Empfang von Fernsehübertragungen, vorzugsweise auf dem j-vsx-Band, als auch gleichzeitig zum Empfang der üblichen Rundfunkwellen geeignet sind.

Es sind Antennenanordnungen bekanntgeworden, welche für die zu empfangenden Ultrakurzwellen, z. B. Fernsehsendungen,

ίο einen abgestimmten Dipol und gleichzeitig ein nichtabgestimmtes Antennengebilde für die zu empfangenden langen Wellen darstellen. Es ist ferner bekannt, eine Kurzwellenantenne, beispielsweise einen Dipol, derart in der Nähe eines Antennengebildes für lange Wellen aufzustellen, daß dieses Antennengebilde als Spiegel für die von der Kurzwellenantenne ausgestrahlten kurzen Wellen dient, wodurch sich eine Richtwirkung für diese erzielen läßt. Gegenstand der Erfindung ist eine· besonders vorteilhafte Kombination folgender an sich bekannter Merkmale, und zwar werden erfindungsgemäß bei einer Reflektorantenne zum gleichzeitigen Empfang verschiedener Frequenzbereiche 1. zwei oder mehr im wesentlichen parallel zueinander angeordnete Leiter oder Leitergruppen vorgesehen, von denen der eine Leiter bzw. die eine Leitergruppe für die eine zu empfangende

Frequenz eine abgestimmte — Antenne darstellt und der andere Leiter bzw. die andere

Leitergruppe ebenfalls eine Länge von etwa — besitzt und für diese Empfangsfrequenzen

als Reflektor wirkt, und es wird 2. für beide Leiter bzw. Leitergruppen eine gemeinsame abgeschirmte Antennenableitung vorgesehen und deren Innenleiter mit der erstgenannten Leitergruppe direkt verbunden, während er mit der zweitgenannten als Reflektor wirken-ίο den Leitergruppe 2 über einen vorzugsweise zwischen zwei zur Entkopplung dienenden Schaltelementen R₁ bzw. R₂ angeordneten Übertrager 7 derart verbunden ist, daß die von dem Reflektor aufgenommenen Wellen größerer Wellenlänge über das Antennenableitungskabel 9 abgeleitet werden, derart, daß der Reflektor 2 für die längeren Wellen als Antenne dient.

Durch die erfindungsgemäße Kombination ist es möglich, mit der Reflektorantenne gleichzeitig sowohl einen gerichteten Kurzwellenempfang als auch einen nichtgerichteten Empfang langer Wellen zu erhalten. Infolge der direkten Verbindung der gemeinsamen Antennenableitung mit der gerichteten Kurzwellenantenne und durch die gleichzeitige transformatorische Ankopplung des Reflektors an diesen Innenleiter wird verhindert, daß der für längere Wellen als Empfangsantenne dienende Kurzwellenreflektor den Kurzwellenempfang störend beeinflußt. Da sowohl die Antenne als auch der Reflektor über eine einzige einadrige abgeschirmte Antennenableitung mit den Empfängern verbunden werden, läßt sich die Antennenableitung in überaus einfacher Weise als konzentrisches Antennenkabel ausbilden, welches etwa nur den halben Durchmesser besitzt als die bei bekannten Antennenanordnungen erforderliche abgeschirmte zweiadrige Anten-' nenableitung.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der stabförmige Antennenleiter isoliert in einer metallischen Tragkonstruktion angeordnet, während der Reflektor bzw. die als Reflektor wirkende Leitergruppe metallisch mit dem Traggerüst verbunden ist. Die Tragkonstruktion ist mit dem Reflektor an einem

Spannungsknoten, bei einem— Strahler, also

in der Mitte des Stabes, verbunden. Das Traggerüst ist isoliert an dem Antennenmast befestigt, wobei zweckmäßigerweise dieses Verbindungsstück möglichst kapazitätsarm ausgebildet ist. Die Ableitung der vom Reflektor aufgenommenen Wellenenergie erfolgt über das Traggerüst, und dieses Traggerüst ist mit dem dem Reflektor zugewandten Ende der Eingangswicklung des Antennenübertragers verbunden. Durch die besondere Art der Verbindung des Reflektorstabes mit dem Traggerüst bzw. dem Antennenübertrager wird erzielt, daß für die Grundwelle der Reflektorstab frei schwingt (Ankopplung am Spannungsknoten), während dieser Reflektorstab für andere Wellenbereiche, vorzugsweise den Rundfunkwellenbereich als vorzügliche Empfangsantenne wirkt. Das Traggerüst muß derart bemessen werden, daß die einzelneu Teile durch die Grundwelle nicht zum Mitschwingen angeregt werden. Dieses wird beispielsweise erreicht, indem der Querarm auf

jeder Seite eine Länge von etwa —- und der

—8

senkrechte Arm eine Länge von z. B. —

4 erhält.

Es ist besonders vorteilhaft, die vorstehend beschriebenen Antennenanordnungen in Verbindung mit besonderen empfängerseitigen Abschlußeinrichtungen der Antennenableitung zu verwenden, bei denen durch eine Frequenzweiche und einen Übertrager der gleichzeitige Empfang von Rundfunk und Fernsehsendungen ermöglicht wird.

Im nachfolgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispiele darstellenden Abbildungen erläutert.

Abb. ι und 2 stellen Reflektorantennen dar;

Abb. 3 zeigt die Anschaltung der Empfänger.

Abb. ι zeigt schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antennenanordnung. Der auf die Empfangsfrequenz abge-%

stimmte — Strahler 1 dient als Empfangsantenne für den Fernsehempfang, während

der in einem Abstand von — parallel hierzu

angeordnete — Strahler 2 als Reflektor für 2

die Grundwelle (Fernsehträgerwelle) wirkt. Die beiden stabförmigen Antennenleiter 1 und 2 werden durch einen Querarm 3 aus Isoliermaterial gehaltert. Dieser Querarm 3 ist auf einem Antennenmast 4 angeordnet, der an einer geeigneten Stelle, vorzugsweise in der Nähe der unteren Enden der Antennenleiter, ein Schutzgehäuse 5 trägt. Dieses Gehäuse enthält den Antennenübertrager 7, der einerseits über den Widerstand ^₁ mit dem Reflektor 2 und andererseits über den Entkopplungswiderstand R₂ mit dem Innenleiter 8 des abgeschirmten Antennenableitungskabels 9 verbunden ist. Der Innenleiter 8 ist außerdem über ein vorzugsweise abgeschirmtes Leiterstück 10 an den Antennenleiter 1 angekoppelt. Der Widerstand R₁ muß klein sein gegenüber dem reflektorseitigen Ausgangswiderstand des Antennenübertragers 7 für den Rundfunkfrequenzbereich, hingegen groß gegenüber dem Aufnahmewiderstand R^a des Reflektors 2

für seine Grundwelle 2 im Ankopplungspunkt ii. Das andere Ende der EingangSwicklung des Antennenübertragers wird vorteilhafterweise mit dem abgeschirmten Gehäuse und/oder dem Kabelmantel verbunden. Die Ausgangswicklung des Antennenübertragers ist mit einem Ende an das Gehäuse und/oder den Kabelmantel angeschlossen, während ihr anderes Ende über einen Widerstand R₂ mit dem

ίο Innenleiter der konzentrischen Ableitung verbunden ist. Dieser Widerstand R₂ muß klein sein gegenüber dem kapazitiven Widerstand der gesamten Kabelleitung 9 zum Empfänger für alle Rundfunkfrequenzen, jedoch groß gegenüber dem Wellenwiderstand des Kabels. R₁ muß gegenüber dem reflektorseitigen Eingangswiderstand des Gerätes für Rundfunkfrequenzen klein sein, damit die von dem Reflektor aufgefangenen Rundfunkwellen ohne wesentliche Schwächung dem Antennenübertrager 7 zugeführt werden. Außerdem ist dadurch möglich, die handelsüblichen Übertrager für den Rundfunkwellenbereich zu verwenden, denn bei einem verhältnismäßig großen Wert von R₁ würde sich der freqüenzdurchlässige Bereich des Übertragers verschieben. Andererseits muß der Widerstand .R₁ für die Fernsehkurzwellen groß sein gegenüber dem Aufnahmewiderstand des Reflektors für seine Grundwelle im Ankopplungspunkt der Antennenableitung, denn sonst würde der Antennenübertrager und die damit verbundenen Leitungen den Reflektor 2 zu stark dämpfen, und er würde bei Erregung durch Fernsehkurzwellen nicht mehr frei schwingen. Dieser Widerstand dient daher für den Fernsehfrequenzbereich als Entkopplungswiderstand.

R₂ muß für den Rundfunkfrequenzbereich klein sein gegenüber dem kapazitiven Widerstand der gesamten Kabelleitung zum Empfänger, denn sonst würde ein erheblicher Teil der aufgenommenen Energie in diesem Widerstand vernichtet werden. Andererseits muß R₂ groß sein gegenüber dem Wellenwiderstand des Ableitungskabels, damit nicht die Fernsehempfangsantenne durch den Übertrager und die unvermeidliche Schaltkapazität dieser Antennenanordnung für den Fernsehempfang zu sehr gedämpft wird. Der Punkt für die Ankopplung der Antennenableitung an die Antenne wird derart gewählt, daß die ,Fehlanpassung des Wellenwiderstandes der Antennenableitung an den Aufnahmewiderstand der Antenne größer als 1 : 3, vorzugsweise etwa gleich -i : 4 ist. Bei einem Durchmesser des Antennenleiters von 24 mm und einer Länge von 2920 mm (zum Empfang der Berliner Fernsehsendung) und bei einem' Wellenwiderstand der Ableitung von 130 Ohm ergibt sich somit ein günstiger Wert hinsichtlich der Bandbreite des empfangenden Frequenzbereiches, wenn die Ankopplung etwa 770 mm von einem Ende des Antennenleiters entfernt erfolgt.

Abb. 2 stellt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antennenanordnung dar. Einander .entsprechende Teile sind in den Abb. 1 und 2 gleich bezeichnet. Diese Anordnung unterscheidet sich von der vorher beschriebenen vor allem dadurch, daß der Reflektorstab 2 in seiner Mitte, also in seinem Spannungsknoten bei Erregung durch die Grundwelle, metallisch mit dem leitenden Querarm 11 verbunden ist. Dieser Querarm 11 wird ebenso wie der obere Teil 12 des Antennenmastes als Leiter ausgebildet oder ist mit einem leitenden Überzug oder einer sonstigen geeigneten leitenden Verbindung versehen. Der Teil 12 des Antennenmastes ist an seinem unteren Ende mit der Eingangswicklung des Antennenübertragers 7 leitend verbunden. Es wird daher die in dem Rundfunkwellenbereich durch den Reflektor auf- ! genommene Energie über die leitenden Verj bindungsteile 11 und 12 sowie den Antennenübertrager 7 auf den Innenleiter 8 des Antennenableitungskabels übertragen. Andererseits wird hierdurch das freie Schwingen des Reflektors in seiner Grundwelle λ, und daher die Reflektorwirkung nicht gestört. Die Teile 11 und 12 werden so bemessen, daß das Auftreten störender Eigenschwingungen mit Sicherheit für den in Frage kommenden Frequenzbereich verhindert wird. Der Antennenleiter ι ist ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 1 mit dem Innenleiter des Antennenableitungskabels verbunden. Ein geeignet geformtes Isolierstück 13 isoliert den Antennenleiter 1 von dem leitenden Querarm II.

Das von der vorbeschriebenen Antennenanordnung empfangene Frequenzgemisch wird über die abgestimmte Antennenableitung 9 dem bzw. den Empfängern zugeführt.

Zweckmäßigerweise wird das empfängerseitige Ende der abgeschirmten Antennenableitung derart mit einer Frequenzweiche verbunden, daß sowohl Fernseh- als auch Rundfunkempfänger angeschlossen werden können, ohne daß eine gegenseitige störende Beeinflussung dieser Apparate erfolgt.

Die Frequenzweiche gemäß Abb. 3 wird vorteilhafterweise derart ausgeführt, daß der Mittelleiter 8 des abgeschirmten Antennenableitungskabels 9 einmal über eine Kapazitat C mit dem Fernsehempfänger 14 hochfrequenzmäßig verbunden ist und andererseits über den Entkopplungswiderstand R₃ an eine Wicklung eines Übertragers 15 angeschlossen ist, dessen andere Wicklung mit dem Rundfunkempfänger 16 in Verbindung steht. Die Kapazität C und der Widerstand R₈ müssen

derart bemessen sein, daß für den zu empfangenden Fernsehfrequenzbereich —-— viel

co C

kleiner ist als der Widerstand R_s, während andererseits der Widerstand R₃ für den zu empfangenden Rundfunkfrequenzbereich einen Wert besitzen soll, der kleiner ist als der antennenseitige Eingangswiderstand des mit dem Rundfunkempfänger verbundenen Übertragers, um eine übermäßige Schwächung der ankommenden Rundfunkenergien zu vermeiden.

Claims

Patentansprüche:

ι. Reflektorantenne, geeignet zum gleichzeitigen Empfang verschiedener Frequenzbereiche, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale: 1. Daß zwei oder mehr im wesentlichen parallel zueinander angeordnete Leiter oder Leitergruppen vorgesehen sind, von denen der eine Leiter (1) bzw. die eine Leitergruppe für die eine zu empfangende Frequenz eine

abgestimmte — Antenne darstellt, und daß 2

der andere Leiter (2) bzw. die andere Leitergruppe ebenfalls eine Länge von

etwa — besitzt und für diese Empfangs-

frequenzen als Reflektor wirkt, 2. daß für beide Leiter bzw. Leitergruppen eine gemeinsame abgeschirmte Antennenableitung (9) vorhanden ist, deren Innenleiter (8) mit der erstgenannten Leitergruppe (1) direkt verbunden ist, während er mit der zweitgenannten als Reflektor wirkenden Leiterg-ruppe (2) über einen vorzugsweise zwischen zwei zur Entkopplung dienenden Schaltelementen (R₁ bzw. R₂) angeordneten Übertrager (7) derart verbunden ist, daß die von dem Reflektor aufgenommenen Wellen größerer Wellenlänge über das Antennenableitungskabel (9) abgeleitet werden.
2. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Antennenübertrager und Reflektor ein zur Entkopplung dienendes Schaltelement angeordnet ist, dessen Widerstand R₁ klein . ist gegenüber dem Eingangswiderstand (vom Reflektor aus gesehen) des Antennenübertragers für den von dem Reflektor zu empfangenen Frequenzbereich, vorzugsweise den Rundfunkwellenbereich, und daß R₁ groß ist gegenüber dem Aufnahmewiderstand R" des Reflektors für seine Grundwelle im Ankopplungspunkt der Antennenableitung an den Reflektor.
3. Antennenanordnung nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antennenübertrager und dem Innenleiter der abgeschirmten Antennenleitung ein Widerstand R₂ angeordnet ist, dessen Wert für den vom Reflektor zu empfangenden Frequenzbereich, vorzugsweise für Rundfunkwellen, klein ist gegenüber dem kapazitiven Widerstand der Kabelleitung zum Empfänger und daß dieser Widerstand R₂ groß ist gegenüber dem Wellenwiderstand der abgeschirmten Antennenableitung.
4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle für die Ankopplung der Antennenableitung an den Antennenleiter so gewählt ist, daß der Wellenwiderstand des Kabels infolge der sich ergebenden Fehlanpassung die Antenne gerade so stark dämpft, daß die Antenne den durch die Modulation der Grundwelle bedingten Frequenzbereich ohne wesentliche Schwächung der Seitenbänder durchläßt.
5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenanordnung in Verbindung mit einem empfängerseitigen Abschlußelement der Antennenableitung verwendet wird, welches eine Frequenzweiche zur Trennung der Grundwelle von den übrigen, durch den Reflektor aufgenommenen Frequenzbereich sowie einen Übertrager zur Anpassung des Eingangswiderstandes einer angeschlossenen Empfangseinrichtung an den Widerstand der Antennenableitung enthält.
6. Antennenanordnung nach den Ansprüchen ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzweiche aus einer Widerstandskapazitätskombination besteht, über deren Kondensator (C) der Empfänger für die Grundwelle an den Innenleiter der Antennenableitung angeschlossen ist und über deren Widerstand (R₃) von einer Größe, die gegenüber dem antennenseitigen Eingangswiderstand des Übertragers klein ist, der Übertrager über einen Widerstand (R₉) an dem Innenleiter der Antennenableitung liegt.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Österreichische Patentschrift Nr. 106925; britische Patentschriften Nr. 466 020, 474 664.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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